Đề tài Triển vọng điện hạt nhân ở Việt Nam

cất giữ trong các tấm bê tông để sâu dưới đất. Vì chu kỳ bán rã của các chất thải phóng xạ này dài đến hàng triệu năm nên những chỗ cất giữ này chỉ là tạm thời, trong khi chờ đợi được cất giữ lâu dài trong các cấu trúc địa chất sâu chừng 500 mét, ở vùng đá hoa cương hay đất sét.” [18] 3.6.2 Mỹ Không chủ trương tái xử lý. Cách làm của Mỹ là sau khi lấy ra khỏi lò phản ứng, các thanh nhiên liệu được cho vào một bể nước ngay ở địa điểm của nhà máy điện hạt nhân để cho nguội đi trong 3 đến 5 năm. Trong thời gian ấy, những chất thải phóng xạ ngắn ngày phân rã đi và hoạt độ phóng xạ giảm đi rất nhiều. Chúng được cho vào những container kim loại và cất trong kho 20 đến 50 năm, sau đấy đem chôn sâu 300 mét dưới mặt đất ở Yucca Mountain trong một vùng sa mạc ở bang Nevada. Theo quyết định của Quốc hội Mỹ thông qua vào năm 2002, việc chôn cất vĩnh viễn các chất thải phóng xạ tại Trung tâm Yucca Mountain có thể bắt đầu từ năm 2012. [18] 3.6.3 Phần Lan Luật về năng lượng nguyên tử do Quốc hội thông qua năm 1987 đã qui định là các chất thải phóng xạ phải được chôn cất vĩnh viễn dưới các cấu tạo địa chất sâu. Tháng 1 – 2000, hội đồng vùng Erafoki đã chấp thuận cho chôn chất thải phóng xạ trong vùng. Mùa hè năm 2004, việc xây dựng nơi chôn cất chất thải phóng xạ trong đá hoa cương ở độ sâu 500 mét đã bắt đầu và sẽ hoàn tất vào năm 2010. Các nước Thụy Điển, Thụy Sỹ, Bỉ cũng chọn phương án chôn trực tiếp các chất thải phóng xạ. [18] 3.6.4 Bungari Nhà máy điện hạt nhân Kozloduy được xây dựng từ đầu những năm 1970, cách đây đã gần 40 năm. Các chất thải phóng xạ hiện nay đang được cất giữ tại chỗ trong 3 gian nhà, mỗi nhà có 5 thùng, dung tích mỗi thùng là 500 m3. Hiện nay, tất cả các thùng đã gần đầy hết. Bungari đã ký với công ty Mỹ Westinghouse một hợp đồng trị giá 10 triệu USD để công ty này giúp xử lý các chất thải phóng xạ bằng cách dùng xi măng cô đặc rồi chôn không sâu lắm ở Novi – Ham, cách thủ đô Sofia 30 km về phía Đông. [18] 3.6.5 Anh và Đức Trong thời gian gần đây, các nhà khoa học đã thử nghiệm chuyển hóa chất thải hạt nhân thành những chất vô hại bằng cách sử dụng tia laser. Theo cách này thì mẫu chất phóng xạ được đặt trong một hộp không cản tia sáng rồi cho tia laser cực ngắn đốt chất liệu này. Vấn đề còn tồn tại là làm thế nào có thể tạo ra những tia laser có năng lượng cao và việc làm này rất nguy hiểm cho các nhà khoa học trực tiếp tiến hành các thí nghiệm. Hơn nữa, tia laser cần một lực cũng chỉ có thể chuyển biến được vài gram chất thải. Các nhà nghiên cứu cho rằng phải mất 10 năm nữa thì dự án mới đi vào thực tiễn. Trong thời gian đó thì chất thải phóng xạ vẫn là vấn đề đáng lo ngại, nhưng kết quả bước đầu của các nhà khoa học đã mở ra cánh cửa trong việc xử lý chất thải. [19] Chương 4 BỨC TRANH SỬ DỤNG NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN TRÊN THẾ GIỚI Chương này chúng ta tiếp tục tìm hiểu về vấn đề sử dụng điện hạt nhân trên thế giới để có cái nhìn tổng quan hơn về loại hình năng lượng này. Bằng phương pháp thống kê và tổng hợp chúng tôi sẽ dựng lên một bức tranh toàn cảnh trong quá khứ, hiện tại của các quốc gia đang sử dụng và chuẩn bị đưa vào sử dụng về số lượng nhà máy cũng như chính sách phát triển, cùng với đó là một số thảm họa hạt nhân nghiêm trọng trong lịch sử của ngành công nghiệp năng lượng này. 4.1 Quá khứ Ngày 20 – 12 – 1951 đánh dấu sự ra đời của năng lượng điện hạt nhân khi nước Mỹ đưa vào sử dụng lò phản ứng EBR-1 có thể thắp sáng 4 bóng đèn, kỉ nguyên điện hạt nhân bắt đầu. Những năm 1954 và 1956 sau đó, đến lượt Nga và Anh sử dụng điện hạt nhân quy mô công nghiệp, các nhà máy điện hạt nhân bắt đầu được chính phủ nhiều nước chấp nhận. Đến những năm 70, 80 điện hạt nhân phát triển mạnh do khủng hoảng dầu mỏ đẩy giá điện tăng cao, công nghệ được thương mại hóa giúp nguồn điện này dần được phổ biến ở các nước phát triển như Mỹ, Nga, Đức, Pháp. Vì những ưu điểm như giá điện rẻ, nguồn điện ổn định, giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch giúp điện hạt nhân lên ngôi, tỷ trọng điện hạt nhân toàn cầu tăng lên gần 2 lần từ 9% thành 17%. [Trích số liệu của IAEA năm 1890] Thế nhưng do cuộc chạy đua ngầm mặt công nghệ, điện hạt nhân lúc này đang trở thành mốt, các nước vẫn chưa ý thức cao về vấn đề an ninh năng lượng, xây dựng nhà máy quá vội vã, chỉ chú ý đến vấn đề số lượng và không quan tầm nhiều đến an toàn hạt nhân. Và sau nhiều sự cố nhỏ trên thế giới, năm 1986, vụ nổ nhà máy điện Chernobyl khiến cả thế giới bừng tỉnh. Ý thức được rõ hơn về sức mạnh của nguồn năng lượng này, các nước bắt đầu thận trọng hơn trong việc sử dụng chúng, tốc độ xây dựng nhà máy điện hạt nhân giảm mạnh. Thậm chí tại một số nước như Đức và Thụy Điển, sự phản đối của người dân kết hợp với các yếu tố chính trị khiến chính quyền có chủ trương loại bỏ điện hạt nhân trong tương lai, chuyển đổi qua các dạng năng lượng khác. Tuy vậy không có nghĩa rằng là điện hạt nhân bị loại bỏ không sử dụng nữa, yêu cầu bức thiết về năng lượng trên thế giới và ưu điểm không thể chối bỏ của nhà máy điện hạt nhân so với các nhà máy điện truyền thống đã khiến các nước xem xét lại, nhiều nước còn coi điện hạt nhân là cứu cánh cho nền công nghiệp và là nguồn năng lượng cho tương lai. 4.2 Hiện tại 4.2.1 Ở Mỹ và các nước phương Tây Vị thế số một của Mỹ trong việc ứng dụng công nghệ hạt nhân từ lâu đã được khẳng định, 104 nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động tạo ra lượng điện năng chiếm 20% cả nước đã nói lên rằng không ai khác ngoài Mỹ là nước có nền công nghiệp nguyên tử phát triển nhất. Ngoài sự cố ở Đảo Ba Dặm, trong suốt hơn 50 năm, các nhà máy điện hạt nhân của Mỹ luôn hoạt động an toàn [Theo thống kê của cục năng lượng nguyên tử Mỹ]. Năm 2002, tổng thống G.Bush đã công bố một chương trình mang tên “Tầm nhìn 2020” với nội dung chính là khuyến khích các trung tâm nghiên cứu hạt nhân xây dựng một thế hệ lò mới có hiệu suất cao hơn, an toàn hơn, giảm sự phụ thuộc vào con người, đồng thời tiếp tục nâng cao sản lượng điện hạt nhân lên thêm 10000 MW vào năm 2012. Cuối năm 2010 vừa qua, Nghị viện Châu Âu đồng ý bỏ phiếu tán thành nghị quyết cho rằng năng lượng hạt nhân là tuyệt đối cần thiết để EU đáp ứng nhu cầu điện năng trung hạn. Nghị quyết đó đã được thể hiện bằng hành động thực tế của một loạt các nước. Vương quốc Anh đã quyết định tái khởi động chương trình điện hạt nhân, phê chuẩn kế hoạch xây dựng một thế hệ nhà máy điện hạt nhân mới thay thế cho những nhà máy sẽ hết hạn hoạt động vào năm 2030. Pháp là nước có tỷ trọng điện hạt nhân cao thứ nhì châu Âu với khoảng 73%, chỉ đứng sau Lunathia với 83% [20]. Sở hữu 3 trong số 10 nhà máy điện hạt nhân lớn nhất thế giới chứng tỏ rằng điện hạt nhân chính là lựa chọn của nền công nghiệp năng lượng nước này. Công ty điện Electricite de France là công ty điện lớn nhất Châu Âu là nơi đào tạo nhân lực cho ngành điện hạt nhân thuộc loại tốt nhất thế giới, với kinh nghiệm hàng đầu của mình vừa qua chính phủ Pháp đã ký cam kết giúp đỡ Việt Nam về mặt đào tạo nhân sự nếu Việt Nam tiến hành xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Tuy nhiên không phải đất nước nào trong khối EU cũng ủng hộ loại hình năng lượng này, Bỉ, Đức, Thụy Điển là 3 nước đang cắt giảm tỷ trọng điện hạt nhân, thay thế bằng các loại năng lượng sạch hơn như năng lượng mặt trời, gió, v.v… Mới đây thủ tướng Đức Angela Merkel đã quyết định đóng của 7/17 nhà máy điện hạt nhân của nước này, chính phủ Bỉ và Thụy Điển cũng đang có những động thái tương tự. Thế nhưng việc ứng dụng các loại năng lượng thay thế cũng không phải là việc dễ dàng bởi chi phí xây dựng các nhà máy điện loại này quá cao và sẽ đẩy giá điện tăng cao gây ảnh hưởng xấu cho nền kinh tế của các nước này và đây thực sự là bài toán đau đầu của những người đứng đầu chính phủ . Như vậy với hơn 146 nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động trên khắp châu Âu và 104 đối với Mỹ thì điện hạt nhân vẫn đang là nguồn năng lượng không thể thay thế [Thống kê của cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA năm 2009]. Mặc dù vẫn có những ý kiến phản đối về nguồn năng lượng này thế nhưng những ưu điểm không thể chối cãi cùng với nhu cầu bức thiết của nền công nghiệp khiến điện hạt nhân vẫn được tiếp tục phát triển và ngày càng lan rộng sang các khu vực khác mà điển hình là châu Á. 4.2.2 Ở Châu Á Theo số liệu thống kê của Cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA), Châu Á Thái Bình Dương là nơi có số lượng xây dựng nhà máy điện hạt nhân cao hơn cả, riêng Trung Quốc có hơn 27 lò phản ứng đang xây dựng, chiếm 40% số lượng nhà máy điện hạt nhân đang xây dựng trên thế giới, tiếp theo sau là Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ ... ngay cả Việt Nam cũng đã có đề án xây dựng nhà máy điện hạt nhân. [21] Nhật Bản là nước đứng đầu Châu Á về số lượng nhà máy đang hoạt động với 54 nhà máy, Hàn Quốc là 18 nhà máy, nguyên nhân là do sự khan hiếm tài nguyên hóa thạch khiến 2 nước này phải sử dụng điện hạt nhân để bảo đảm an ninh năng lượng trong nước. Tại Nhật, điện hạt nhân chiếm 30% tổng công suất phát điện của nước này, con số này đối với Hàn Quốc là 35% và còn tiếp tục tăng. [21] Còn đối với Trung Quốc, sau khi vươn lên trở thành nền kinh tế thứ 2 thế giới vẫn không ngừng phát triển với mục tiêu trở thành cường quốc số 1 thế giới, cộng với việc bùng nổ dân số nhu cầu về điện là quan trọng hàng đầu. Nhận thấy sự hụt hơi của các dạng năng lượng truyền thống, Trung Quốc đã tập trung phát triển cho năng lượng hạt nhân, liên tục xây dựng các nhà máy điện nguyên tử và dự kiến đến năm 2020 đưa vào sử dụng hơn 30 nhà máy điện loại này, nâng tỷ trọng điện hạt nhân sẽ chiếm 10% tồng sản lượng điện khổng lồ tại đất nước này. Uy tín của Nga với tư cách là nhà cung cấp điện hạt nhân dân sự hàng đầu sau thảm họa Chernobyl đã giảm sút nghiêm trọng và đang nỗ lực để lấy lại hình ảnh của mình. Chính phủ Nga đã thành lập một tập đoàn cung cấp năng lượng hạt nhân để cạnh tranh với các đối thủ nước ngoài bằng cách cung cấp các mô hình an toàn hơn, nâng cao hiệu suất sử dụng, đồng thời tích cực nâng cao sản lượng điện nguyên tử trong nước từ 16% lên 30% trong năm 2012 [21]. Có thể nói động thái này của Nga đã khiến thị trường thương mại công nghệ nguyên tử sôi động hẳn, giảm bớt sự độc quyền của Mỹ và các nước phương Tây đối với loại năng lượng này. Các nước khác trong khu vực như Malaisia, Thái Lan, Việt Nam, Indonesia cũng bắt đầu nghiên cứu loại hình cung cấp năng lượng điện mới mẻ này.… Indonesia đang có kế hoạch xây dựng các nhà máy điện hạt nhân với tổng công suất 1000MW tại JaVa, cùng lúc đó cơ quan năng lượng Thái Lan tuyên bố sẽ xây 2 nhà máy điện hạt nhân vào năm 2015. Tại Việt Nam, đề án xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1 tuy còn vấp phải nhiều ý kiến trái chiều nhưng mức độ khả thi là tương đối lớn. Tại Châu Á, các nhà máy điện hạt nhân đang dần và sắp trở thành nguồn cung năng lượng không thể thiếu, thay thế các loại hình nhà máy điện truyền thống, giảm bớt sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch. Mặt khác, việc chú trọng đầu tư vào công nghệ hạt nhân của Trung Quốc và nỗ lực lấy lại hình ảnh của Nga giúp cân bằng cán cân quân sự, tạo thế kiềng 3 chân vững chắc về mặt chính trị. 4.2.3 Các nước khác Ở Canada, việc mở rộng sản xuất điện hạt nhân ngắn hạn có thể diễn ra dưới hình thức tái khởi động một vài hoặc cả tám nhà máy đang bị đóng cửa. Nam Phi là đất nước duy nhất của Châu Phi có nhà náy điện nguyên tử và vẫn đang tiếp tục đầu tư để đáp ứng nhu cầu năng lương ngày một tăng cao. Tại Mỹ La tinh có sáu nhà máy đang hoạt động chia đều cho 3 nước Argentiana, Brazil và Mexico. 4.2.4 Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA Về cơ bản, những ưu điểm của điện hạt nhân đều được cả thế giới đón nhận nhưng vì những vấn đề liên quan đến nó trong việc sản xuất vũ khí hạt nhân khiến cả nhân loại đang phải xem xét lại nó. Hai quả bom nguyên tử mà Mỹ thả xuống Hiroshima và Nagasaki của Nhật đã trình diễn khả năng tàn phá kinh hoàng của loại vũ khí mới này. Cả thế giới lo ngại nếu loại vũ khí lọt vào tay những tổ chức khủng bố hoặc được sử dụng trong chiến tranh phá hoại thì việc nguy cơ đưa thế giới về thời kỳ đồ đá là không có gì khó. Đứng trước những lo ngại này cơ quan Năng lượng nguyên tử Quốc tế đã được thành lập vào ngày 29 tháng 7 năm 1957 với mục đích đẩy mạnh việc sử dụng nguyên tử vì mục đích hòa bình và ngăn chặn việc sử dụng hạt nhân vào mục đích quân sự. Vào những năm 90 khi mà cả thế giới nổ ra cuộc chạy đua vũ trang về vũ khí hạt nhân, IAEA đã không thể làm tốt nhiệm vụ của mình một phần là vì ý thức của các nước sử dụng loại vũ khí này là chưa cao, mặt khác quyền lực thanh tra của tổ chức này còn thấp. Vụ việc đó đã khiến Liên Hiệp Quốc nhận thấy sự yếu kém của tổ chức này, quyết định cải tổ, ủy quyền thi hành việc thanh sát quốc tế để có thể phát hiện những ý đồ chuyển thiết bị hạt nhân phục vụ mục đích dân sự sang mục đích quân sự. Theo đó việc làm giàu Uranium sẽ được giám sát chặt chẽ, những hành vi đen tối sẽ được ngăn chặn kịp thời. Cho đến hiện nay, cơ quan này đã thực hiện tốt nhiệm vụ của mình và đã đạt được nhiều thành tựu đáng chú ý, giúp cho vấn đề an ninh hạt nhân thế giới luôn ổn định. 4.3 Một số thảm họa hạt nhân trên thế giới 4.3.1 Sự cố hạt nhân ở Đảo Ba Dặm (Hoa Kỳ) Tai nạn xảy ra vào lúc 4 giờ sáng thứ tư, ngày 28 tháng 3 năm 1979 tại nhà máy điện hạt nhân trên đảo Three Miles Island, Hoa Kỳ [22]. Hai nguyên nhân dẫn đến vụ tại nạn là: Thiết kế hoạt động van áp xả khiến chất làm lạnh thất thoát ra ngoài khiến lõi nhiên liệu của lò bị tan chảy Sự đào tạo thiếu bài bản về cách điều khiển nhà máy cũng như quá chủ quan vào máy móc của những người điều hành dẫn đến khi sự cố xảy ra thì đến nhiều giờ sau mới phát hiện. Tuy nhiên trong một báo cáo của nhóm đặc trách Kenedy kết luận rằng: “Sẽ không có hoặc số lượng rất nhỏ khó phát hiện các trường hợp nào bị ung thư hay ảnh hưởng tới sức khỏe con người do sự cố gây nên. Và cũng bắt đầu từ đây, yếu tố an toàn hạt nhân bắt đầu được chú trọng hơn, hoạt động xây dựng các nhà máy điện nguyên tử trên thế giới bị chậm lại. 4.3.2 Thảm họa hạt nhân Chernobyl (Ukraina) Vụ nổ nhà máy điện hạt nhân Chernobyl đặt tại thị trấn Prypiat, Ukraina diễn ra vào lúc 1 giờ 23 phút giờ sáng thứ bảy ngày 26 tháng 4 năm 1986 [23]. Có hai giả thiết về nguyên nhân xảy ra sự cố: Một là do sự yếu kém về thiết kế của dạng lò RBMK đặc biệt là các thanh điều khiển. Hai là ban điều hành của nhà máy không hiểu rõ cách thức hoạt động của dạng lò RBMK dẫn tới việc vận hành nhà máy sai quy tắc an toàn khiến sự cố xảy ra. Đây chỉ là hai giả thiết vì vẫn chưa có một cuộc điều tra nào công bố rõ trách nhiệm thuộc về ai, thậm chí một số nhà nghiên cứu độc lập còn cho rằng nguyên nhân là vì nhà máy vừa được sử dụng vào mục đích dân sự lẫn mục đích quân sự, gây ra sự nhầm lẫn trong cách vận hành dẫn tới sự cố. Vụ nổ thổi tung nóc lò phản ứng hạt nhân vốn dĩ không có tường bao (do giảm chi phí xây dựng) tạo một đám mây phóng xạ khổng lồ che phủ khắp Nga, Belarus, Ukraina, lan rộng đến cả Anh, Pháp, Đức, Slovakia, Thổ Nhĩ Kì v.v... Hơn 200 người nhập viện lập tức, trong số đó có 31 người chết, ước tính có hơn 300.000 người nhiễm phóng xạ liều cao trong nỗ lực xử lý thảm họa, một khu vực sơ tán khẩn có bán kính 30 km ngay lập tức được hình thành khiến 150.000 người mất nhà cửa, thị trấn Prypiat trở thành một thành phố ma. [23] Chính phủ thành lập một nhóm khắc phụ hậu quả hạt nhân với sự tham gia của nhiều lực lượng từ lính cứu hỏa cho tới quân đội. Bất chấp việc nhìn rõ được cái chết vì lượng phóng xạ cực mạnh nhưng những người tham gia cứu hộ vẫn dũng cảm lao vào cuộc, họ trực tiếp dập lửa, bơm nước vào lò phản ứng, thậm chí còn có người phải lặn xuống nước để mở nắp cống mà không có một dụng cụ bảo hộ hạt nhân nào. Các rô-bốt tạo nên một cỗ quan tài bê tông bao phủ khắp nhà máy hy vọng sẽ ngăn được phóng xạ thất thoát ra ngoài. Thế nhưng cho đến những năm sau đó, người ta mới nhận ra rằng những nỗ lực cứu hộ là vô ích, không có một biện pháp nào có thể khắc phục được thảm họa này, cỗ quan tài bê tông cũng yếu dần và cần được gia cố lại, thậm chí chỉ cần một trận động đất nhẹ cũng đủ làm sập toàn bộ phần mái. Dự tính cần 1,5 tỷ USD để xây lại lớp vỏ bảo vệ mới nhưng mới chỉ có 900 triệu USD được chi ra. [23] Thảm họa hạt nhân Chernobyl thực sự là một đòn giáng mạnh vào nền công nghiệp hạt nhân của Nga và của cả thế giới, lòng tin dần mất đi đối với loại năng lượng này mặc cho những nỗ lực khắc phục hậu quả. 4.3.3 Vụ nổ nhà máy điện hạt nhân Fukushima (Nhật Bản) Mới đây tại Nhật Bản xảy ra vụ động đất với cường độ 9,1 độ richter gây nên một thảm họa kép động đất – sóng thần, tổ hợp nhà máy điện hạt nhân Fukushima đã phải hứng chịu toàn bộ thảm họa kép này. Vì nhà máy đặt ngay trên vành đai núi lửa Thái Bình Dương nên thiết kế an toàn của nhà máy có thể chống chịu được cả những trận động đất cấp 6. Thế nhưng, một thiên tai như thế này đã không được tính đến khiến toàn bộ hệ thống an toàn của nhà máy không được phát huy tác dụng. Động đất quá mạnh làm đứt gãy những đường ống truyền nhiệt bên trong nhà máy mặc dù tường bao vẫn không bị sụp đổ, sóng thần làm cho hệ thống máy bơm nước và phát điện dự trữ tê liệt khiến nước sạch không được bơm vào để làm nguội các lõi phản ứng dẫn đến sự tan chảy hạt nhân gây nên 1 loạt vụ nổ nghiêm trọng tại lò số 1, 2, 3 và hư hại nặng nề ở những lò khác. Hậu quả của vụ nổ làm xuất hiện một đám bụi phóng xạ lớn ngoài biển Thái Bình Dương, lan rộng qua nhiều nước trong khu vực gây lo ngại về an toàn phóng xạ. 170.000 người đã phải buộc di tản khỏi bán kính 20 km quanh các nhà máy này. Chính phủ Nhật tuyên bố loại bỏ nhà máy điện hạt nhân Fukushima, gây thiệt hại lớn về kinh tế cũng như nguồn cung điện cho nền công nghiệp khổng lồ của nước này. Đến nay mọi nỗ lực cứu hộ đã được đền đáp xứng đáng khi rò rỉ phóng xạ đã được kiểm soát, nồng độ phóng xạ giảm dần, nguy cơ xảy ra một thảm họa Chenobyl thứ 2 đã không xảy ra nhưng để khắc phục sự cố thì vẫn còn phải tốn rất nhiều công sức và thời gian. [24] Chương 5 NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN Ở VIỆT NAMAN TOÀN HAY KHÔNG ? Qua bốn chương trước, chúng ta đã thấy được thế mạnh của năng lượng hạt nhân. Do vậy nhà nước ta đã quyết định sẽ xây dựng những nhà máy điện hạt nhân ở Việt Nam, cụ thể là trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận. Thế thì điều kiện - về tự nhiên, con người, và các vấn đề khác - ở Việt Nam nói chung, Ninh thuận nói riêng, có phù hợp và đảm bảo an toàn cho việc phát triển dạng năng lượng này? Bằng phương pháp thống kê và phân tích, chúng tôi lần lượt trả lời từng vấn đề. Từ đó đi đến kết luận cuối cùng cho câu hỏi: Có nên xây dựng nhà máy điện hạt nhân ở Việt Nam hay không? 5.1 Một nhà máy điện hạt nhân ở Việt Nam có phù hợp với luật pháp Quốc tế? Theo Hiệp ước không phổ biến vũ khí hạt nhân (NPT-Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons), các quốc gia được quyền sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình. Như vậy, trong trường hợp nước ta sử dụng năng lượng hạt nhân để sản xuất điện là hoàn toàn phù hợp với quy định của Hiệp ước. 5.2 An toàn cho nhà máy điện hạt nhân Một nhà máy điện hạt nhân nên được xây dựng ở đâu là thích hợp? Lẽ dĩ nhiên những vấn đề cần quan tâm là địa chấn của địa điểm và an toàn cho người dân sống xung quanh. Với lợi thế là nhiên liêu sử dụng có khối lượng nhỏ, do đó việc vận chuyển nhiên liệu ít ảnh hưởng đến việc chọn lựa địa điểm xây dựng. Trên lý thuyết nhà máy điện hạt nhân có thể được xây gần với các phụ tải lớn, nhằm giảm thiểu tổn thất trong khâu truyền tải. Nhưng trên thực tế, vì nhà máy điện hạt nhân khi gặp sự cố sẽ gây nguy hại cao nên việc chọn lựa địa điểm được nghiên cứu rất kĩ lưỡng. Các nhà máy điện hạt nhân thường được xây dựng rất gần bờ biển để khi cần, trong trường hợp xấu nhất, có thể lợi dụng nguồn nước biển có sẵn làm nguội các thanh nhiên liệu. Đồng thời cũng đòi hỏi khu vực này có các hoạt động về địa chấn ít nhất, cấu tạo nền móng của vỏ Trái Đất ổn định nhất. Vấn đề về con người cũng là một điều đáng quan tâm. Do chất phóng xạ có thể gây những tác động xấu lên con người nên các nhà máy điện hạt nhân thường được xây dựng ở nơi cách xa khu dân cư. Nhưng khoảng cách này là bao nhiêu cũng cần được tính toán kĩ, không thể quá xa để giảm chi phí cho việc truyền tải và tổn hao điện năng trong quá trình truyền tải. Về an toàn khi xây dựng nhà máy điện hạt nhân, Cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA: International Atomic Energy Agency) đã từng đưa ra các tiêu chuẩn an toàn (NS-R-3: IAEA SAFETY STANDARDS SERIES) để các quốc gia tham khảo trong việc định hướng xây dựng (chi tiết xin tham khảo phụ lục 2) VIỆT NAM Điều kiện địa chấn ở Việt Nam có đảm bảo yêu cầu cho việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân? Lãnh thổ và lãnh hải nước ta tồn tại những tồn tại hệ thống đứt gãy hoạt động phức tạp như: Đứt gãy Lai Châu - Điện Biên, đứt gãy Sông Mã, đứt gãy Sơn La, đới đứt gãy Sông Hồng, đới đứt gãy Sông Cả, đứt gãy kinh tuyến 1090-1100…, do vậy động đất cũng thường xuyên xảy ra. Nghiên cứu của Viện Vật lý địa cầu cho thấy, từ đầu thế kỷ 20 đến nay, ở khu vực phía Bắc có 2 trận động đất cấp 8-9, cường độ khoảng 6,7-6,8 độ richter, hàng chục trận động đất cấp 7, cường độ từ 5,1-5,5 độ richter và hàng trăm trận động đất yếu hơn.  Cụ thể: Điện Biên (năm 1935; 6,75 độ richter); Bắc Giang (1961; 5,6 độ); Tuần Giáo (1983; 6,8 độ)…Từ 2007 đến nay, nhiều trận động đất dưới 5,5 độ ricther xảy ra ở Việt Nam: Ngoài khơi Vũng Tàu - Phan Thiết (2007; 5,1 độ); Đô Lương (2008; 3,8 độ); Mường Tè (2008; 4,5 độ).  Các trận động đất nhỏ xảy ra từ sau trận động đất Điện Biên đều không gây thiệt hại về người và của, tuy nhiên cũng cho thấy vỏ Trái đất ở khu vực Việt Nam không hoàn toàn bình ổn, động đất cần được theo dõi và nghiên cứu để có đánh giá ngày một đầy đủ hơn về hoạt động địa chấn ở Việt Nam. [25] Về nguy cơ sóng thần, từ trước đến nay chưa từng có ghi nhận nào về sóng thần ảnh hưởng đến bờ biển Việt Nam. Tuy nhiên, theo các kết quả nghiên cứu đã được thực hiện tại Viện Vật lý địa cầu, các vùng nguồn động đất ở khu vực biển Đông và lân cận có thể gây nên sóng thần ảnh hưởng tới vùng bờ biển Việt Nam, bao gồm: Riukiu – Đài Loan; đới hút chìm Manila; Biển Sulu; Biển Celebes; vùng Biển Ban Đa; Bắc Biển Đông; Palawan và Biển Đông. [25] Như vậy, nguy cơ sóng thần ở vùng biển Việt Nam là hoàn toàn hiện hữu. Hiện nay, theo số liệu của Viện vật lý địa cầu, nước ta có khoảng 26 trạm quan trắc [26] và sắp tới Việt Nam sẽ có 30 trạm dự báo động đất và sóng thần phân bố khắp cả nước. Trong đó, có 8 trạm đặt cả máy ghi địa chấn và GPS liên tục [27] Hình 5.1: Mạng lưới trạm động đất ở Việt Nam Nếu xây dựng một nhà máy điện hạt nhân ở Việt Nam thì có bảo đảm an toàn cho các khu dân cư? Theo Thông tư hướng dẫn đánh giá sơ bộ về an toàn hạt nhân đối với địa điểm nhà máy điện hạt nhân trong giai đoạn quyết định chủ trương đầu tư của Bộ Khoa học và Công nghệ: Khu vực cấm dân cư là khu vực có ranh giới ngoài cách hàng rào nhà máy tối thiểu 1 km. Trường hợp tại vị trí cách hàng rào nhà máy lớn hơn 1 km mà một người có thể phải chịu tổng liều chiếu xạ hiệu dụng tương đương vượt quá 0,25 Sivơ (25 rem) hoặc tổng liều nhiễm xạ iốt đối với tuyến giáp vượt quá 3 Sivơ (300 rem) trong thời gian 2 giờ khi có sự cố xảy ra thì khu vực cấm phải được mở rộng tới vị trí đó. Khu vực hạn chế dân cư là khu vực bao quanh khu vực cấm mà một người dân ở ranh giới ngoài của khu vực này chịu tổng liều chiếu xạ hiệu dụng tương đương không vượt quá 0,25 Sivơ (25 rem) hoặc tổng liều nhiễm xạ iốt đối với tuyến giáp không vượt quá 3 Sivơ (300 rem) trong thời gian có đám mây phóng xạ bay qua. Liều chiếu tập thể đối với khu vực hạn chế dân cư không vượt quá 20.000 người x Sivơ khi có sự cố xảy ra. Nhìn chung, với đặc điểm dân cư đất nước ta đa phần tập trung ở các vùng đồng bằng (Bắc bộ, Nam Bộ và duyên hải miền Trung), đồng thời nhà nước có thể tiến hành các biện pháp thu hồi đất, giải phóng mặt bằng… Chúng ta hoàn toàn có thể thiếp lập một khu vực để xây dựng nhà máy mà vẫn đảm bảo an tòan cho các khu vực dân cư xung quanh. Như vậy, mặc dù thực tế là đất nước ta tồn tại những khu vực tiềm ẩn nguy cơ sóng thần và động đất (đây là một vấn đề mà hầu hết các nhà máy điện hạt nhân trên thế giới gặp phải chứ không riêng gì ở Việt Nam), chúng ta hoàn toàn có thể nâng cấp các trạm cảnh báo, phối hợp cùng Quốc tế trong việc theo dõi, phát hiện và cảnh báo sóng thần, động đất. Đồng thời, chúng ta có thể và có khả năng tạo lập một vành đai an toàn cho các khu dân cư xung quanh. 5.3 Nhà máy điện hạt nhân ở Ninh Thuận: An toàn hay không? Vượt qua các địa điểm khác, hai thị xã Phước Dĩnh và Ninh Hải của tỉnh Ninh Thuận được phê duyệt để xây dựng hai nhà máy điện hạt nhân đầu tiên ở nước ta. Nhà máy thứ nhất (Ninh thuận 1) sẽ được xây dựng tại thôn Vĩnh Trường, xã Phước Dĩnh, cách trung tâm thành phố Phan Rang-Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận khoảng 20 km về phía Nam, cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 300 km. Nhà máy thứ hai (Ninh Thuận 2) được xây dựng tại thôn Thái An, xã Vĩnh Hải, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận, cách thị xã Phan Rang khoảng 20 km về phía Bắc, cách Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 340 km. Hình 5.2: Phối cảnh nhà máy điện hạt nhân đầu tiên tại Việt Nam Hai địa điểm trên được chọn vì: [28] + Có địa hình thuận lợi, diện tích đủ để xây dựng nhà máy điện hạt nhân với 4 tổ máy công suất mỗi tổ từ 1000MW trở lên. + Có điều kiện địa chất công trình tốt, nằm trong vùng có cường độ động đất không lớn, bảo đảm an toàn nhà máy và chi phí xây dựng thấp. + Các địa điểm đều nằm sát biển, đảm bảo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng hệ thống cấp nước làm mát và vận chuyển vật tư và thiết bị siêu trường, siêu trọng phục vụ thi công xây dựng nhà máy. + Địa điểm nằm trong vùng có mật độ dân cư thấp, ít ảnh hưởng đến đất canh tác và các công trình công cộng. + Được Lãnh đạo và Chính quyền địa phương ủng hộ. CỤ THỂ Về vấn đề bảo đảm an toàn trước nguy cơ động đất và sóng thần Về nguy cơ động đất, khu vực xây dựng nhà máy nằm trong vùng động đất cấp 5-6. [28] Như vậy nếu nhà máy điện được thiết kế có mức chịu động đất tối thiểu cấp 6-7 (điều này ta hoàn toàn làm được) thì vẫn đáp ứng các yêu cầu về an toàn. Đối với nguy cơ sóng thần, điều tra thực tế ở khu vực Ninh Thuận cho thấy khoảng 100 năm nay không có sóng thần [28] Về vấn đề dân cư: theo kết quả điều tra năm 2008 [28] Bảng 5.1: Khu vực Vĩnh Hải Bán kính (km) Dân cư (người) Mật độ (người/km2) 0 – 1 1 –2,5 1 – 5 5 – 10 10 – 15 15 – 20 0 1.958 5365 22028 36334 50.882 0 40(VH) 96,22 87,17 86,27 92,55 Tổng số trong 20 km 116.567 90,54 Bảng 5.2: Khu vực Phước Dĩnh Bán kính (km) Dân cư (người) Mật độ (người/km2) 1 1 - 2,5 2,5 – 5 5 – 10 10 – 15 15 – 20 542 3.252 2.704 7.983 140.947 155.131 432,26 207,91 45,91 33,89 358,92 282,17 Tổng số trong 20 km 310.561 247,14 Về công nghệ sử dụng Nhà máy điện Ninh Thuận 1 sẽ do Nga làm đối tác xây dựng. Trong khi đó nhà máy Ninh Thuận 2 có đối tác là Nhật. Đồng thời các lò phản ứng sẽ chọn công nghệ lò nước nhẹ, thuộc thế hệ thứ III hoặc III+ có đặc tính an toàn thụ động sẽ an toàn hơn. Về việc vận chuyển nhiên liệu Nhiên liệu hạt nhân sẽ được vận chuyển đến nhà máy bằng đường biển và bốc dỡ tại cảng chuyên dụng của nhà máy (với nhà máy Ninh Thuận 1 là cảng Vũng Tròn.). [29] Về nguồn nước ngột cho nhu cầu làm mát Với nhà máy Ninh Thuận 1, nguồn cấp nước được lấy từ đập Nha Trinh, sông Cái đưa về bằng hệ thống ống. [28] Với nhà máy Ninh Thuận 2, trên địa bàn huyện Ninh Hải có một số hồ chứa nước ngọt như Sông Trâu, Đông Nha, Nước Ngọt, Đá Bàn, Ma Trai. Hồ Nước ngọt cách địa điểm khoảng 3 km, có thể cung cấp nước ngọt cho nhà máy ĐHN. [29] Về xử lý chất thải: Nga cam kết sẽ giúp chúng ta quản lý và xử lý chất thải hạt nhân, đồng thời xây dựng cả một chương trình quốc gia về vấn đề này. Đây là một cam kết mang tính lâu dài. [30] Các vấn đề khác: Về sự ảnh hưởng của nhà máy điện hạt nhân đối với các vấn đề như kinh tế, du lịch, quân sự, các khu công nghiệp…đều gây ảnh hưởng không đáng kể. KẾT LUẬN Kết quả mà chúng tôi đạt được qua quá trình thực hiện đề tài này là: Việt Nam nên xây dựng một nhà máy điện hạt nhân. Khẳng định năng lượng điện hạt nhân là nguồn năng lượng hàng đầu của thế kỷ 21. Trong quá trình thực hiện đề tài chúng tôi đã gặp phải những khó khăn sau: Thời gian thực hiện đề tài có hạn. Nguồn thông tin liên quan đến đề tài có rất nhiều nên gây khó khăn trong việc lựa chọn thông tin chính xác nhất. Không có điều kiện đi thực tế, mọi thông tin thu thập được mang tính lý thuyết. Qua bài nghiên cứu trên, chúng tôi đã đưa ra nhận định Việt Nam nên xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Nhưng xây như thế nào, sử dụng loại lò phản ứng nào, công nghệ nào là tốt nhất và phù hợp nhất, xây bao nhiêu nhà máy, các nhà máy cần có công suất bao nhiêu để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện của đất nước, hướng xử lý chất thải phóng xạ trong tương lai… là những vấn đề mà do hạn chế về thời gian và điều kiện thực hiện, bài nghiên cứu chưa thể đề cập đến. Nhóm chúng tôi hy vọng sẽ giải quyết được những câu hỏi này trong bài nghiên cứu sắp tới. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 24h.com - Chủ nhật, ngày 27/06/2010, 08:25 [8] [9] Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam (04/2011), Tổng quan hệ thống công nghệ nhà máy điện hạt nhân, Hà Nội. [10] [11] [12] [13] [14] Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Túy, Phạm Quý Tư (2008), Vật lý 12 nâng cao, NXB giáo dục, tr. 283-285. [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam (2011), Báo cáo hoạt động nghiên cứu địa điểm nhà máy điện hạt nhân tại Việt Nam, Hà Nội. [29] [30] PHỤ LỤC 1 Sản lượng điện năng của các nhà máy điện tại Việt Nam từ năm 2004 đến 2008 và sự phát thải CO2 trong ba năm từ 2006 đến 2008 (Trích báo cáo Nghiên cứu, xác định hệ số phát thải (EF) của lưới điện Việt Nam do Trung tâm Bảo vệ tầng ô-zôn, Cục Khí tượng Thuỷ văn và Biến đổi khí hậu và Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện) Bảng 1.1 Sản lượng điện năng phát của các nhà máy điện (2004 – 2008) Đơn vị: ngàn MWh Nhóm nhà máy 2004 2005 2006 2007 2008 Thuỷ điện 17859 16365 19508 22385 25934 Nhiệt điện than 6500 7872 8989 9836 10055 Turbine khí 19053 24017 26543 29475 33857 Nhiệt điện dầu 1379 1612 1044 1834 1482 Diesel đốt dầu FO 68 50 80 105 90 Diesel đốt dầu CO 43 16 25 42 15 Điện bã mía 34 26 34 42 36 Điện nhập khẩu 39 373 937 2629 3220 Tổng lượng điện sản xuất trong nước 44936 49958 56223 63719 71469 Tổng lượng điện sản xuất trong nước + nhập khẩu 44975 50331 57160 66348 74689 Bảng 1.2 Lượng phát thải CO2 trong 3 năm (2006, 2007, 2008) Năm Lượng phát thải (tCO2) 2006 25.702.918 2007 28.544.283 2008 29.963.699 PHỤ LỤC 2 Các tiêu chí lựa chọn địa điểm nhà máy điện hạt nhân (Trích báo cáo hoạt động nghiên cứu địa điểm nhà máy điện hạt nhân tại Việt Nam của Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam) 2.1. Cơ sở xác định tiêu chí Các tiêu chí cơ bản được lựa chọn căn cứ theo các tiêu chuẩn an toàn của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA). Nhằm phục vụ việc đánh giá, lựa chọn địa điểm các cơ sở hạt nhân nói chung và nhà máy điện hạt nhân nói riêng. IAEA đã xây dựng và xuất bản bộ các Tiêu chuẩn an toàn, bao gồm: - Yêu cầu quy phạm an toàn của IAEA số NS-R-3: Đánh giá địa điểm cơ sở hạt nhân (2003). - Các tài liệu hướng dẫn chi tiết: 1) NS-G-3.1: Các yếu tố tác động từ bên ngoài của con người trong việc đánh giá địa điểm nhà máy điện hạt nhân (2002). 2) NS-G-3.2: Sự phát tán chất phóng xạ trong không khí và nước và sự quan tâm tới phân bố dân cư trong việc đánh giá địa điểm nhà máy điện hạt nhân (2002). 3) NS-G-3.3: Đánh giá nguy cơ địa chấn đối với Nhà máy điện hạt nhân (2002). 4) NS-G-3.4: Các yếu tố khí tượng trong đánh giá địa điểm nhà máy điện hạt nhân (2003). 5) NS-G-3.5: Nguy cơ ngập lụt đối với nhà máy điện hạt nhân tại vùng ven biển, ven sông (2003). 6) NS-G-3.6: Yếu tố cấu trúc địa chất trong việc đánh giá địa điểm và nền móng nhà máy điện hạt nhân (2004). 2.2. Nội dung các tiêu chí 2.2.1. Tiêu chí về tác động bức xạ đối với cộng đồng dân cư - Đánh giá liều chiếu tập thể trên cơ sở phân bố, mật độ dân cư trong khu vực, triển vọng tăng trưởng và biến động dân số trong tổng thể quy hoạch phát triển kinh tế xã hội khu vực. - Khảo sát mô hình lan truyền, phát tán chất phóng xạ trong khí quyển và thuỷ quyển trên cơ sở các thông số về khí tượng (hướng và tốc độ gió, sự nhiễu động không khí, độ ẩm, lượng mưa, bức xạ mặt trời), thuỷ văn (đặc điểm sông suối, nước mặt và nước ngầm) và đặc điểm địa hình, địa mạo, công trình xây dựng lớn có ảnh hưởng tới mô hình phát tán (núi cao, thung lũng,...). - Đánh giá nguy cơ tác động bức xạ đối với dân chúng trong tình huống sự cố làm cơ sở cho kế hoạch ứng phó khẩn cấp (đặc tính phân tán và hướng gió thịnh hành, quy hoạch sử dụng đất và nguồn nước sạch, lương thực thực phẩm, hạ tầng giao thông, khu vực sơ tán...). 2.2.2 Tiêu chí về hoạt động địa chấn và cấu trúc địa chất - Đánh giá điều kiện địa chấn thông qua các thông tin về lịch sử động đất. Xác định rủi ro do động đất, các dịch chuyển ngầm gây nên, có tính đến các đặc trưng địa chấn của vùng và các điều kiện riêng của địa điểm. - Đánh giá các đứt gãy bề mặt, xem xét khả năng có vết đứt gãy trên cơ sở các số liệu địa chất, địa vật lý, đo đạc địa hình hoặc địa chấn. - Đánh giá địa điểm và vùng phụ cận để xác định khả năng không ổn định của độ dốc (đất đai, sườn đá, mưa, tuyết) - Đánh giá khả năng sụt lún hoặc nâng cao địa hình thông qua kiểm tra các đặc trưng tự nhiên hiện có trên bản đồ địa chất và các thông tin tham khảo về các thành tạo hang động, vùng đá vôi, các công trình nhân tạo ngầm (đào mỏ, giếng nước, giếng dầu,...). Khảo sát chi tiết các điều kiện địa tầng nhằm xác định rủi ro. - Đánh giá khả năng hoá lỏng của các vật liệu dưới mặt đất thông qua các tham số và giá trị dịch chuyển nền đất đặc trưng của khu vực. - Đánh giá đặc tính nền móng công trình thông qua khảo sát đặc trưng địa kỹ thuật của vật liệu nền, đá gốc dưới bề mặt bao gồm cả tính bất định và xác định mặt nghiêng đá gốc. Đánh giá tính ổn định của vật liệu nền khi chịu tải tĩnh và điạ chấn. Đồng thời nghiên cứu chế độ nước ngầm và các tính chất hoá học của nước ngầm. 2.2.3. Tiêu chí đánh giá tác động của núi lửa (nếu có trong khu vực) - Khảo sát số liệu lịch sử về hoạt động và khả năng tái hoạt động của núi lửa trong khu vực và các vùng lân cận. - Đánh giá các đặc trưng và nguy cơ tác động của núi lửa đối với công trình như dòng chảy nham thạch, dòng bùn, đám mây tro bụi và lửa cháy. 2.2.4. Tiêu chí đánh giá nguy cơ lũ lụt do vỡ đập nhân tạo - Nghiên cứu chi tiết vùng thoát nước chảy ngược dòng của địa điểm. - Đánh giá về hỏng hóc của đập theo hai giả thuyết chính: + Các đường cong đồng mức của lượng mưa cơ sở thiết kế được tập trung chủ yếu trong lưu vực ngược dòng với đập. + Các đường cong đồng mức của lượng mưa cơ sở thiết kế được tập trung chủ yếu trong toàn bộ lưu vực phía trên địa điểm. - Phân tích dự phòng trên cơ sở một giả định vỡ đập. Nghiên cứu nguyên nhân vỡ đập do lũ. Nghiên cứu nguyên nhân vỡ đập do địa chấn. Nghiên cứu nguyên nhân vỡ đập do các nguyên nhân khác (sự hư hỏng của bê tông hoặc hệ thống bảo vệ đê; sự lún quá mức và không đồng đều cùng với các vết nứt được tạo ra; hệ thống ống dẫn và sự rò rỉ; các khuyết tật của nền móng; khe hở qua móng, qua mặt đê hoặc các lỗ tạo thành do tác động của rễ cây hoặc động vật đào bới; các hư hỏng chức năng như việc hư hỏng các cửa cống; Sự tích tụ bùn phù sa hoặc các mảnh vỡ phía ngược dòng; lở đất vào hồ chứa). 2.2.5. Tiêu chí đánh giá nguy cơ lũ lụt do sông và mưa lớn - Sự biến đổi hình dạng của sông và dòng chảy do các quá trình tự nhiên. - Lượng mưa rơi trực tiếp tại địa điểm cần được nghiên cứu như một nguyên nhân có thể gây ra tải trọng thoát nước khốc liệt nhất tại địa điểm. - Lũ lụt do dòng chảy phụ: nguy cơ lũ lụt tạo bởi dòng chảy phụ hướng đến địa điểm do mưa hoặc tuyết, băng tan, hoặc kết hợp giữa các yếu tố đó. Các thông số dòng chảy lũ lụt do mưa gồm: Lưu lượng đỉnh và lưu lượng theo thời gian của toàn bộ sự kiện lũ lụt (biểu đồ thuỷ lượng); mực nước đỉnh và biểu đồ mực nước; các biến thiên về lưu lượng và mực nước; tốc độ dòng chảy (căn cứ lưu lượng và tiết diện ngang của dòng chảy); sự ổn định của các kênh dẫn; sự vận chuyển trầm tích (trầm tích dạng huyền phù và chất tải đáy kênh); tình trạng đóng băng (các tảng băng, đóng băng bề mặt và tắc ngẽn do băng). - Nghiên cứu lịch sử của vòi rồng trong vùng. 2.2.6. Tiêu chí đánh giá nguy cơ lũ lụt ven biển - Lũ lụt do sóng thần: Nghiên cứu đặc điểm chuyển dịch của đáy biển, vị trí của nhà máy ( có gần các vịnh hay vịnh hẹp không) và hướng chuyển động so với nhà máy, phản ứng của nước gần bờ đối với các sóng của sóng thần. Nghiên cứu khả năng đối với các sự kiện sinh ra sóng thần. Các thông tin lịch sử như các số liệu về chiều cao dòng vỗ bờ, các số liệu đo thuỷ triều và các thông báo về các cơn sóng thần. Nghiên cứu về các sóng của sóng thần được sinh ra cục bộ có thể lan truyền từ nguồn sinh ra nó đến vùng gần bờ biển có địa điểm nhà máy điện hạt nhân (áp dụng phương trình sóng dài tuyến tính nếu nước sâu hơn 200m, sử dụng lý thuyết nước nông với giá trị ma sát đáy đối với vùng nông hơn 200m). Nghiên cứu về sự trầm tích của cát xung quanh các công trình nước làm mát hay nước vào ra có thể phá vỡ hoạt động của nhà máy . - Lũ lụt do sóng bão: Trường gió trên mặt nước và chênh lệch áp suất tại vị trí ban đầu của mỗi cơn bão và tại các thời điểm cụ thể sau đó. Các tính toán sơ bộ về sóng bão, bao gồm tổng tăng chiều sâu nước tại các độ sâu đã được định sẵn, bắt đầu từ vùng nước sâu tiếp tục đến bờ biển tại thời điểm ban đầu và tại các thời điểm cụ thể sau đó. Các bảng tóm tắt và các đồ thị của các biểu đồ nước cho toàn bộ cơn bão tại các vị trí định sẵn. - Lũ lụt do triều giả: xem xét sự giao động đáng kể của thân nước (triều giả) kích thích bởi sóng bão, sự thay đổi tốc độ gió, sóng thần, lở đất trong nước, sự phun trào núi lửa trong nước và các nhiễu loạn băng rộng. 2.2.7. Tiêu chí đánh giá nguy cơ tác động nhân tạo bên ngoài từ các cơ sở quân sự, căn cứ không quân. Đối tượng xem xét thu thập thông tin - Các loại vật liệu nguy hại được vận chuyển, lưu giữ và sử dụng. - Các hoạt động diễn tập quân sự có thể gây nguy hại như tập bắn. - Sân bay quân sự, tuyến đường bay liên quan của nó, kể cả khu vực diễn tập. - Các loại máy bay, nhiên liệu sử dụng... 2.2.8. Tiêu chí đánh giá nguy cơ tác động nhân tạo bên ngoài từ các cơ sở công nghiệp, nhà máy, tuyến đường ống dẫn nhiên liệu: Đối tượng xem xét thu thập thông tin - Các cơ sở công nghiệp, nhà máy vận chuyển xử lý, lưu giữ vật liệu nổ, có thể cháy, ăn mòn, độc hại hay phóng xạ kể cả các cơ sở đang xây dựng và đang trong quá trình tháo dỡ. - Các tuyến đường ống dẫn nhiên liệu. - Các kho xưởng, kho bãi, nơi khai thác và lưu giữ khoáng sản có thể tạo ra khả năng ngăn dòng nước tạm thời gây lụt và sụt nền đất. 2.2.9. Tiêu chí đánh giá nguy cơ tác động nhân tạo bên ngoài từ tuyến đường hàng không (khoảng cách đến sân bay, đường bay, hướng bay): Đối tượng xem xét thu thập thông tin - Sân bay, việc cất cánh hạ cánh , tần suất bay và các loại máy bay. - Tuyến bay. 2.2.10. Tiêu chí đánh giá nguy cơ tác động nhân tạo bên ngoài từ tuyến đường biển, đường sông và đường bộ, bao gồm cả đường sắt: Đối tượng xem xét thu thập thông tin - Tuyến vận chyển đường biển, đường sông và đường bộ tại khu vực. - Việc chuyên chở các loại vật liệu nguy hại, độc hại có thể ảnh hưởng đáng kể. - Tàu thuyền, xe cộ, tải trọng, vật liệu được chuyên chở, tần suất chuyên chở,... - Các kho bãi trung chuyển của đường xe lửa, lưu lượng xe cộ đường bộ, cùng với mật độ giao thông, cất giữ, đặc biệt quan tâm đến các tuyến đường đông đúc, các tuyến đường giao nhau, nơi nối các toa xe lửa chở hàng và các khu vực chất hàng. 2.2.11. Tiêu chí đánh giá tính khả thi của kế hoạch ứng phó sự cố khẩn cấp: - Khả năng xây dựng hệ thống giao thông cho kế hoạch sơ tán, cung ứng lương thực, thực phẩm và hạ tầng cơ sở sinh hoạt cho dân chúng tại khu vực sơ tán. - Luận chứng về khả năng thiết lập trung tâm ứng phó khẩn cấp bên ngoài cơ sở hạt nhân (Off-site Center). - Ngoài ra có thể cần xem xét thêm tính phù hợp của địa điểm liên quan đến các hoạt động của con người trong tương lai ở giai đoạn lập kế hoạch như tiềm năng phát triển thương mại, công nghiệp, du lịch, .... Các hoạt động như vậy trong tương lai có thể làm gia tăng rủi ro hậu quả phóng xạ hay là các hoạt động này trở thành các nguồn gốc của các ảnh hưởng tác động đến nhà máy điện hạt nhân mặc dù nó không vượt quá mức xác suất sử dụng sàng lọc các sự kiện, nhưng có khả năng phát triển đạt đến mức xác suất đó. PHỤ LỤC 3 Nói thêm về hệ thống an toàn thụ động Nguyên lý an toàn thụ động dựa trên các quy luật vật lý tự nhiên như đối lưu tự nhiên và lực trọng trường để thiết kế hệ thống an toàn của lò phản ứng. Do đó khi xảy ra sự cố mất nước trong vùng hoạt của lò phản ứng như trường hợp này thì nước từ bình chứa dự trữ trên nóc lò phản ứng tự động chảy xuống thùng lò phản ứng để làm nguội vùng hoạt của lò phản ứng mà không cần phải sử dụng máy bơm nước như trong trường hợp của nhà máy Fukushima. Đối với Việt Nam, Nghị quyết của Quốc hội đã khẳng định phải sử dụng thế hệ lò phản ứng hiện đại, đảm bảo độ an toàn và kinh tế. Những lò phản ứng thế hệ thứ III mà chúng ta lựa chọn sẽ có đặc tính an toàn thụ động thì khi xảy ra sự cố tương tự nhà máy sẽ tự động xử lý hiện tượng giải nhiệt bằng các cơ chế tự nhiên, không cần tác động của con người cũng như không cần sử dụng nguồn điện bổ sung. Như thế độ an toàn của Nhà máy ĐHN Ninh Thuận sẽ đảm bảo hơn. PHỤ LỤC 4 Một số công nghệ lò phản ứng và các thế hệ lò phản ứng hạt nhân 4.1 Một số công nghệ lò phản ứng hạt nhân 4.1.1 Lò nước nhẹ áp lực PWR (Pressurized Water Reactor) [9] Đây là kiểu lò phổ biến nhất với trên 230 lò hiện đang vận hành trên khắp thế giới. Thiết kế cơ bản của loại lò này có nguồn gốc từ các lò phản ứng hạt nhân sử dụng trong các tầu ngầm hạt nhân. Chúng sử dụng nước thường làm chất tải nhiệt và làm chậm. Thiết kế khác biệt mang tính điển hình của loại lò này là dùng nước trong chu trình làm nguội vòng một đi qua tâm lò với áp suất rất cao và chu trình thứ hai được sử dụng là hơi được sinh ra để chạy turbine. Hình 4.1: Lò nước nhẹ áp lực PWR Nước trong vùng hoạt có thể đạt tới nhiệt độ 3250C, khi đó nước cần phải ở mức áp suất 150 lần áp suất khí quyển để ngăn chặn việc làm sôi nước, áp suất được duy trì nhờ hơi trong bộ điều áp. Trong chu trình vòng I nước cũng đóng vai trò của chất làm chậm nên nếu nước trở thành hơi thì sẽ làm cho phản ứng phân hạch bị giảm xuống. Hiệu ứng phản hồi âm này là một trong những đặc trưng an toàn nội tại của loại lò PWR. Hệ thống dập lò thứ cấp thực hiện việc bổ sung thêm Bo vào vòng sơ cấp. Vòng thứ cấp được duy trì ở áp suất thấp hơn và nước sẽ sôi trong các bộ trao đổi nhiệt của thiết bị sinh hơi. Hơi nước làm quay turbine máy phát để sản xuất điện, sau đó lại được làm ngưng tụ thành nước với nhiệt độ thấp hơn và qua các bộ trao đổi nhiệt để quay trở lại vòng sơ cấp. Yêu cầu độ sạch của nước vòng hai rất cao, do vậy để bảo đảm các chỉ tiêu kinh tế, tất cả hơi nước sau khi sinh công ở turbine đều được ngưng tụ và đưa trở lại chu trình công nghệ. Do vậy, vòng hai của NMĐHN cũng là một chu trình kín, nước bổ sung là một lượng nhỏ để bù hao hụt do rò thoát. Ở lò PWR, khối các ống bảo vệ và hệ thống điều khiển được bố trí ở phía trên vùng hoạt. Điều này cho phép các thanh điều khiển có thể tự rơi vào vùng hoạt để dập lò khi cần thiết. Nhà máy ĐHN với lò PWR có sơ đồ công nghệ hai vòng. PWR được dùng chủ yếu trong thế hệ lò phản ứng II và đã được dùng trong thiết kế nhà máy điện thương mại đầu tiên là nhà máy điện hạt nhân tại Shippingport (Mỹ). 4.1.2 Lò nước sôi BWR (Boiling Water Reactor) [9] Về mức độ phổ biến cũng như các hãng cung cấp, các nước sử dụng... thì lò nước sôi BWR chỉ đứng sau lò nước áp lực PWR. BWR được thiết kế bởi Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho và Gereral Electric vào giữa thập niên 1950. Nguyên lý thiết kế và hoạt động căn bản của các lò nước sôi là sử dụng chu trình trực tiếp. Nước trong vùng hoạt lò phản ứng được làm sôi nhờ phản ứng phân hạch và sinh ra hơi nước trực tiếp chạy turbine máy phát. Nước trong thùng lò bao gồm hai phần: nước và hơi nước, do đó việc sử dụng chu trình trực tiếp thể hiện sự khác biệt với các công nghệ khác ở những đặc tính cơ bản sau: Không có máy sinh hơi (chu trình trực tiếp). Giảm được áp lực trong lò trong khi vẫn đạt được hiệu suất cao. Phần lưu chuyển của các vật chất phóng xạ rộng hơn. Hình 4.2: Lò nước sôi BWR Do đặc thù của sơ đồ công nghệ khác với lò PWR, các hệ thống điều khiển công nghệ nhà máy điện hạt nhân và bảo vệ của lò BWR được bố trí ở phần dưới của lò và trong thành phần của hệ thống điều khiển có sử dụng các bơm để thay đổi lưu lượng nước tuần hoàn qua vùng hoạt để điều chỉnh công suất lò. Động cơ của các thanh điều khiển và bảo vệ nằm ngoài vỏ thùng lò và luôn có năng lượng dự trữ để thắng lực trọng trường và đưa các thanh này vào vùng hoạt khi bị mất điện cấp. Ưu điểm cơ bản của lò BWR là có sơ đồ công nghệ một vòng, nhờ vậy cấu trúc đơn giản và tính kinh tế cao vì các thông số của hơi nước trước khi vào turbine và ở trong lò gần như bằng nhau (chỉ hơn kém nhau ở phần tiêu hao trên đường ống). Nhược điểm cơ bản của lò BWR là tất cả thiết bị phải làm việc trong điều kiện có phóng xạ, do vậy, việc vận hành phức tạp hơn và lượng chất thải phóng xạ cũng nhiều hơn. 4.1.3 Lò nước nặng PHWR (Pressurized Heavy-Water-moderated Reactor) [9] Vật liệu vùng hoạt và chất làm chậm nơtron là nước nặng đã làm cho lò PHWR tiết kiệm nơtron tối đa và sử dụng triệt để nhiên liệu. Khi nhiên liệu cháy và hàm lượng U-235 giảm, plutoni sinh ra sẽ cung cấp một lượng độ phản ứng bổ sung và góp khoảng một nửa sản lượng nhiệt. Hình 4.3: Lò nước nặng PHWR Hệ thống chất làm chậm neutron độc lập hoàn toàn với hệ thống tải nhiệt lò phản ứng. Hệ thống này bao gồm hai bơm và hai máy trao đổi nhiệt và nối với: - Hệ thống làm sạch nước nặng; - Hệ thống khí trên bề mặt nước nặng; - Hệ thống chất lỏng gây nhiễm độc dập phản ứng hạt nhân; - Hệ thống lấy mẫu; - Hệ thống cung cấp nước nặng. Nhà máy điện hạt nhân nước nặng đầu tiên trên thế giới là nhà máy điện hạt nhân CANDU của Canada được xây dựng bởi AECL. 4.2 Các thế hệ lò phản ứng hạt nhân 4.2.1 Thế hệ I [9] Các lò phản ứng thương mại nguyên mẫu (prototype) vận hành vào những năm 1950 - 1960. Lò phản ứng thương mại đầu tiên trên thế giới với công suất 5 MW được đưa vào vận hành năm 1954 tại Liên Xô cũ. Sau đó, tại Anh, lò phản ứng Calder Hall được đưa vào vận hành vào năm 1956 với công suất ban đầu là 50 MW. Nhà máy ĐHN thương mại đầu tiên tại Mỹ là Shippingport vận hành vào năm 1957, với công suất 60 MW. Nhiều lò phản ứng thế hệ I chỉ là đơn chiếc, như lò Fermi I ở Mỹ, chứ không đại diện cho một kiểu thiết kế nào cả. Trong khi với thế hệ II các lò có khuynh hướng xây dựng hàng loạt, mặc dù được thiết kế riêng biệt nhưng áp dụng cùng một nguyên lý thiết kế. 4.2.2 Thế hệ II [9] Các lò thế hệ II là một số thiết kế được phát triển từ các lò phản ứng thế hệ I. Đã có nhiều thay đổi đáng kể trong thiết kế và kể cả có một số kiểu hoàn toàn mới so với thế hệ trước. Các lò phản ứng được xây dựng vào đầu những năm 1970 và 1980 và hiện tại vẫn đang được vận hành thương mại. Các lò phản ứng nước nhẹ ở Mỹ, Pháp, các lò CANDU ở Canada là những ví dụ về các lò thế hệ II. 4.2.3 Thế hệ III [9] Các lò thế hệ thứ III là các thiết kế cải tiến (advanced-design), bao gồm: - Các lò nước sôi cải tiến (ABWR) do GE thiết kế và được xây dựng tại Nhật Bản - Các lò cải tiến hệ System 80+ do CE (Combustion Engineering) nay thuộc Westinghouse thiết kế - Các lò PWR cải tiến (APWR), do Westinghouse, MHI thiết kế - Các lò WWER-1000: AES-91, AES-92 của Nga thiết kế - Các lò có thiết kế thụ động như AP600 của Westinghouse. - Các lò EPR (Evolutionary Pressurized / European Pressurized Reactor) – là một thiết kế tiến hóa kết hợp giữa các thiết kế và kinh nghiệm vận hành các lò N4 của Framatome và KONVOI của Siemens, Đức. Một số thiết kế đã được phát triển ở Mỹ và được Cơ quan pháp quy Hoa Kỳ (US-NRC) cấp phép vào những năm 1990. Các lò ABWR và APWR đã/đang được xây dựng và vận hành ở nhiều nước khác nhau. Một số thiết kế khác cũng đang trong giai đoạn xin cấp chứng nhận thiết kế của NRC như US EPR. Các cải tiến quan trọng so với thế hệ II bao gồm: - Hoàn thiện công nghệ về nhiên liệu - Đưa vào các hệ thống an toàn thụ động - Các thiết kế được tiêu chuẩn hóa. 4.2.4 Thế hệ III+ [9] Các thiết kế thế hệ III+ nói chung là mở rộng khái niệm thiết kế của thế hệ III trong đó đưa vào các đặc tính an toàn thụ động cải tiến (advanced passive safety). Các thiết kế này có thể duy trì trạng thái an toàn mà không cần sử dụng các thành phần điều khiển chủ động nào. Chúng có thể đã được phát triển ở những giai đoạn khác nhau vào những năm 1990 và hiện tại bắt đầu được cấp phép xây dựng. Các lò phản ứng có thể được vận hành vào những năm 2010. Các thiết kế thế hệ III+ bao gồm: - Các lò Advanced CANDU Reactor (ACR) - Lò AP1000 – dựa trên thiết kế AP600 của Westinghouse - Lò Economic Simplified Boiling Water Reactor (ESBWR) – dựa trên thiết kế ABWR - Lò APR-1400 – Thiết kế PWR cải tiến phát triển từ các lò KNGR (Korean Next Generation Reactor) dựa trên cơ sở thiết kế hệ System 80+ của Mỹ. - Lò WWER-1200: AES-2006 của Nga thiết kế. 4.2.5 Thế hệ IV [9] Các lò thế hệ IV là các thiết kế được xác lập bởi GIF (Generation IV International Forum), theo sáng kiến của DOE và 10 quốc gia thành viên khác. Tất cả các lò phản ứng thế hệ IV hiện còn đang ở giai đoạn thiết kế khái niệm hoặc thực nghiệm và hy vọng sẽ được xem xét khai thác vào những năm 2030. Năm 2002, GIF đã đưa ra lịch trình (Roadmap) cho 6 thiết kế thế hệ IV gồm 3 loại lò nơtrôn nhiệt và 3 loại lò nơtrôn nhanh.